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1、插座面板注塑模设计摘 要本次设计是插座面板注塑模设计，塑件采用聚碳酸酯材料，该材料在耐热性、阻燃性、抗冲击性三大方面表现优秀。本产品运用了CAD、UG等软件进行分析来得出报告。本篇文章涉及到加强筋结构、外观要求、圆角等内容。该设计对插座面板进行分析，得出以单分型面注塑模，型腔采用是一模二腔注射，该产品采用侧浇口注射。顶出机构以推杆来把塑件完成推出。关键词：单分型面；插座面板；聚碳酸酯目 录前 言11 塑件分析21.1 塑料材料的选择21.2 塑件的尺寸21.3 脱模斜度31.4 外观要求31.5 塑件的加强筋31.6 圆角32 模具的结构形式42.1 分型面位置的确定42.2 型腔数量和排列方
2、式的确定43 注塑机型号的确定63.1注射机参数报告63.2 Xs-Z-60技术参数74 浇注系统设计84.1 浇口的位置选择84.2 流道设计84.3 冷料穴的设计94.4 浇口设计94.5 浇口套设计95 成型零件结构设计105.1 型腔件的结构设计105.2 型芯件的结构设计105.3 成型零件钢材选用106 模架选取117 冷却系统设计128 顶出机构设计13总 结14致 谢15附 录16参考文献17前 言模具是现代工业的重要装备，随着工业的发展，新产品的不断诞生，对模具设计与制造速度，对产品的加工质量，提出了越来越多的要求。现在对模具的要求周期越来越短、精度越来越高，为加新产品的更新
3、换代品，提高经济效益及竞争力。最近几年，许多企业认识到这一点，都在朝这个方向努力发展。把在实际工作中积累的经验收集、整理与总结。逐渐形成一种规范化，标准化的设计。 本设计就是全面利用书本中的理论知识，和实习基地的所见。来对塑件的分析，确定用一模两腔注射成型该塑件。同时为了锻炼一下自己的能力，故意在塑件内表面增加一些结构，来增加设计的难度，提高对模具设计方面的知识，为以后在企业有个生存的空间打下基础。本次设计遵循模具设计的步骤，及模具设计中的要求来设计的：塑件工艺性的分析、型腔数量和排列方式的确定、分型面位置的确定、浇注系统的设计、成型零件结构设计等，这一整套的流程走下来，感觉对模具这方面的知识
4、丰富了很多。同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解：机械制图、机械制造、材料成型等。 1 塑件分析1.1 塑料材料的选择1）基本特性聚碳酸酯（pc）是一种透明而略带黄色的塑料，具有抗拉冲击强度和抗蠕变的能力。耐热耐寒性能优秀，能在高温下长期工作，成型收速率仅为0.5% 0.8%，所以塑件材料的尺寸稳定性好。聚碳酸酯的耐磨性、抗老化性性能、电绝缘性能优良，有一定的抗化学腐蚀能力。2）主要用途在机械上主要用涡轮、蜗杆、盖板、容器、齿条、各种外壳、冷却和冷却装置等。在电气方面，用作电机零件、风扇部件、仪表盘、拨号盘、接线板等。聚碳酸酯还可以用作照明灯、高温湿透镜、防护玻璃、视孔镜等光学零件。
5、3）成型特点Pc吸水性小。但是高温时对水分比较敏感，会产生银丝现象，所以加工时在干燥环境下进行，而且用真空干燥法比较好；熔融温度高，溶体沾度大，流动性能差，所以成型时要求在高温和一定的压力下进行；溶体沾度对温度十分敏感，一般用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。1.2 塑件的尺寸1) 塑件的尺寸：塑件的尺寸指塑件的总体尺寸受以下两个因素影响：塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难）；设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）。 2) 影响塑件尺寸精度的因素:模具的本身精度、使用期间磨损程度和安装模具时的误差；塑料在冷却时收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化；塑件成型后发生的时效变化(后收缩)。3
6、) 该塑件外形尺寸908610，壁厚为1mm，如图1-1产品结构图所示。图1-1 产品结构图1.3 脱模斜度为了方便脱模，防止脱模时磨伤塑件，避免模具型芯型腔过度磨损，所以要在塑件件内外表面脱模方向上留有足够的斜度，在模具上称为脱模斜度，脱模斜度为0.5。1.4 外观要求技术要求：表面光洁没有毛刺、没有收缩的痕迹，交口不可以设在产品外表面。1.5 塑件的加强筋1）加强筋的作用：它能增加塑件的强度、避免塑件的变形和翘曲。2）加强筋设计要点：加强筋的底部与壁连接应为圆弧过渡，防止外力作用时，产生应力集中而破坏塑件的外形。3) 用于插座面板材料过薄，防止变形，所以在插座面板折弯地方布置了加强筋，加强
7、筋的厚度为0.5mm，来增加塑件的强度。1.6 圆角在满足使用要求的前提下,制件的所有的尖角应该全部设计成圆角，或者使用圆弧过渡。1）圆角的作用：圆角应该避免应力集中，来提高制件硬度，圆角有利于充模和脱模，圆角方便于模具制造，加强模具强度。 2）圆角的确定：内壁圆角半径应该为壁厚的一半；外壁圆角半径为壁厚的3.5倍；一般圆角半径不应该小于0.5mm；壁厚不均匀的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径；理想的内圆角半径应为壁厚的2/3以上。2 模具的结构形式2.1 分型面位置的确定分析面位置的选择原则：1) 符合脱模要求，能使塑件从模具取出。2) 保证塑件留在后模，有利于顶针痕迹不显在外表面。3
8、) 分模线不影响外形，而且分型面尽量避免光滑的外表面。4) 合理安排浇注系统，特别注意交口位置。5) 有利于模具加工。通过对塑件的结构分析，根据分型面设计原则，分型面选在产品截面积最大位置处，分型面位置如图2-1。图2-1根据分型线分析后设计的分型面。图2-1 分型面2.2 型腔数量和排列方式的确定模具型腔数确定，应考虑型腔的布局，注塑机的料简通常布局定模板中心轴上，所以保证了主流道的位置，各个型腔到主流道的相对位置应满足以下基本几个要求： 1) 尽量保证各型腔从总压力均衡分到的型腔压力，同时均匀充满，并均衡补料，来确认各塑件的性能、尺寸尽可能稳定。2) 主流道到各型腔流程较短，来降低废料率。
9、 3) 各型腔间距应尽量大，方便在空间布置冷却水道、推出杆等，并具有相对的截面积，来承受注射压力。 4) 型腔和浇注系统投影面积的中心应该接近注射机锁模力的中心，一般与模板中心重合。从上面要求来看，本模具设计为一模二腔。塑件内部中间有4个螺丝孔，并且顶出压力主要集中在塑件四周侧壁，所以用推杆推出等常规结构，如图2-2.由于该塑件浇口不可以设置在产品外表面，浇口设计在产品内表面为内浇口。模架方面，由上可确定为单分型面模架，因此选用龙记模架的AI型大水口模架比较合适。图2-2 型腔布置图3 注塑机型号的确定3.1注射机参数报告根据moldflow分析得出：注塑机参数: 最大注塑机锁模力 = 7.0
10、002E+003 tonne最大注射压力 = 1.8000E+002 MPa最大注塑机注射率 = 5.0000E+003 cm3/s注塑机液压响应时间 = 1.0000E-002 s 工艺参数: 充填时间 = 0.8000 s自动计算已确定注射时间。射出体积确定 = 自动冷却时间 = 20.0000 s速度/压力切换方式 = 自动保压时间 = 10.0000 s螺杆速度曲线(相对): % 射出体积 % 螺杆速度 0.0000 100.0000 100.0000 100.0000保压压力曲线(相对): % 持续时间 % 充填压力 0.0000 s 80.0000 10.0000 s 80.000
11、0 20.0000 s 0.0000环境温度 = 25.0000 C熔体温度 = 230.0000 C理想型腔侧模温 = 50.0000 C理想型芯侧模温 = 50.0000 C即选用Xs-Z-60的注射机。3.2 Xs-Z-60技术参数如表3-1所示。表 3-1 注塑机参数型号Xs-Z-60一次注射量/cm60螺杆直径/mm38注射压力、MPa122注射方式柱塞式锁模力/kn500最大注射面积/cm130最大开（合）模行程/mm180模具最大厚度/mm200具最小厚度/mm70动、定模固定板尺寸a*b（mm或mm*mm）330*440拉十空间a或a*b（mm或mm*mm）190*3004 浇
12、注系统设计4.1 浇口的位置选择如图4-1产品进浇口所示，塑料熔体从两个浇口进入型腔相互融合，同时抵达末端，实现平衡冲模。优点：流动方向与塑件轴线平行，一般翘曲比较小。缺点：流程较长，注射压力比较大，保压问题严重。图4-1 产品进浇口4.2 流道设计流道设计包括主流道设计和分流道设计。主流道一般在模具中心塑料熔体的入口处，它主要是将注射机喷嘴注射的熔体导入分流道。主流道形状大多数为圆锥形，方便熔体的流动和开模时取出废料。主流道尺寸影响熔体流动速度和充填时间。其次，主流道与高温塑料溶体反复接触，因此设计成可拆换的浇口套。再次主流道要短一些，缩小熔料在主流道中的热量和压力消耗，图4-2位该模具主流
13、道浇口套的结构图。浇口套与定位环配合关系如图4-2所示，要考虑到定模的强度影响，因此导致定模座板和定模板的厚度比较厚，所以浇口套的长度也会增加，而冷料长度过于长会导致材料的浪费，造成热量的损失，对产品质量造成影响。因此该模具的浇口套并没有随着模板加长而变长，而是埋入定模座板，这样就减小了主流道冷料的长度，但是注射机喷嘴要加长。图4-2 浇口套与定位圈配合4.3 冷料穴的设计冷料穴的作用是储存前锋注射间隔产生的冷料，防止溶体冷料进入型腔，影响塑件的质量，因此在主流道末端一般设计为半球型凹坑。4.4 浇口设计在实际设计中，进浇口一般取最小值，方便在试模中发现问题进行处理，PC材料理论参考值0.51.5mm，由于该塑件对于外观要光洁，因此对浇口先取0.5mm，如图4-4所示。图4-4 侧浇口4.5 浇口套设计在实际设此次浇口套材料选用碳素工具钢T8A加工，材料需要热处理来要求淬火5357HRC。对应位置设在模具的对称位置上面，并保证与注射机的喷嘴为同一轴心线。为了方面从主流道道出凝料，一般主流道设计为圆锥形，锥度取24粗糙度小于0.63，喷嘴对接处设计成半圆形凹坑。5 成型零件结构设计5.1 型腔件的结构设计型腔件是成型塑料
